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[바이오토픽] 생명과학자들이여, 실험쥐의 나이와 성별을 밝혀라
생명과학 양병찬 (2016-03-04)

2010년 가이드라인이 제시되었음에도 불구하고, 텍스트 마이닝 분석 결과 상당수의 생명과학 연구자들은 실험쥐의 암수비율을 제대로 보고하지 않은 것으로 밝혀졌다.

남과여


2014년, 실험쥐를 이용한 연구의 품질을 분석한, 사상최대의 결과가 발표되었다(참고 1). 내용인즉, 당시에 발표된 논문의 약 50%만이 실험쥐의 성별(sex)과 나이(age)를 제대로 밝혔다는 것이었다. 실험쥐의 성별과 나이는 매우 중요하다. 왜냐하면, 다른 연구자들이 해당 논문을 평가하고 재현하려면, 실험쥐의 성별과 나이를 꼭 알아야 하기 때문이다.

【참고 】 향상이 지연되고 있는 동물실험의 품질

2014년 발표된 텍스트 마이닝 분석결과에 의하면, 53%의 논문만이 실험동물의 성별과 나이를 모두 기재한 것으로 밝혀졌다.
slow progress in mouse studies

2014년의 분석은 1994~2014년에 발표된 15,000편 이상의 오픈 액세스 논문들을 텍스트 마이닝(text-mining) 소프트웨어로 샅샅이 훑은 결과다. 또한 상이한 연구분야별 선호도까지도 밝혔다. 예컨대 심혈관질환 연구는 수컷 쥐를 선호하는 경향이 있는 데 반해, 감염병 연구(예: HIV, 결핵)는 암컷 쥐를 선호하는 경향이 있는 것으로 밝혀졌다고 한다.

"우리의 연구는 지금껏 생의학연구에 만연된 「실험동물의 성별 및 연령 편향」에 대한 최강의 증거를 제시했다"라고 연구진은 말했다.

1. 실험쥐의 성별이 중요한 이유

많은 연구자들에 의하면, 실험에 사용된 수컷 쥐와 암컷 쥐는 - 인간 남성과 여성처럼 - 약물이나 행동에 상이한 반응을 보일 수 있다고 한다. 예컨대 작년에 발표된 논문에 의하면(참고 2), "미세아교세포(microglia)의 기능을 억제하면 수컷 쥐의 통증을 경감하는 데 도움이 되지만, 암컷 쥐에게는 별로 효과가 없다"고 한다(참고 3). 일부 임상시험에서 진통제 효과가 엉망으로 나온 것은 그 때문일 수도 있다.

2014년 미 국립보건원(NIH)은 이상과 같은 문제점을 인식하고, "연구자들에게 전임상 연구 단계에서 암수동물의 균형유지 계획을 보고하게 하겠다"고 밝힌 바 있다(참고 4). 그러나 과학자들은 이미 그 이전부터 '실험쥐의 계통(strain), 성별, 나이를 자세히 보고하라'는 압력을 받아왔다(참고 5).

"우리가 대규모 연구에서 밝힌 내용은 연구자들에게 매우 유용할 것이다. 그중에는 우리가 지금껏 생각하지 못했던 사항들도 있다"라고 《eLife》에 실린 연구(참고 1)의 공저자인 영국 맨체스터 대학교의 앤드루 브라스 박사(생물정보학)는 말했다.

한 가지 놀라운 사실은, 1990년대와 2000년에 동물연구의 품질이 향상되었지만, 2010년 이후에는 정체현상을 보이고 있다는 것이다. 그해(2010년)에 자율적인 품질향상 체크리스트(ARRIVE guidelines)가 도입되었는데도 말이다(참고 6).

2. 텍스트 마이닝의 힘

"2014년의 연구는, 논문 전문(全文)을 샅샅이 훑는 텍스트 마이닝의 위력을 여실히 보여줬다. 그러나 나는 오픈 액세스 논문이 과학문헌 전체를 대표할 수 없다고 본다. 왜냐하면 오픈 액세스 저널에 논문을 기고할 정도의 과학자라면, 계몽 수준이 좀 더 높은 축에 속한다고 볼 수 있기 때문이다"라고 영국 에든버러 대학교의 말콘 매클레오드 박사(뇌졸중 연구자, 임상시험 설계 전문가)는 말했다.

선행연구들은 일관되게 "연구자들은 수컷 쥐를 연구에 사용하는 경향이 있다"고 제안한 바 있다. 그러나 《eLife》에 실린 논문에 의하면, 실험쥐의 성별을 밝힌 논문 중에서는 암컷의 비율이 더 많았다고 한다. 예일 대학교의 캐롤라인 자이스 박사(동물신경병리학)는 이 논문을 읽고 나서 깜짝 놀라, "선행연구와 《eLife》에 실린 논문 사이에서 암수비율의 차이가 나는 것은, 《eLife》가 검토한 논문들이 특정 분야에 집중되어 있기 때문일 것이다"라고 설명했다.

실험쥐의 성적 편향(sex bias)은 생명과학 분야에 따라 다르며, 심지어 같은 분야에서도 연구의 성격에 따라 다를 수 있다. 예컨대 당뇨병 연구의 경우 전반적으로 수컷 쥐에 편중되어 있지만, 면역학적 측면에서 당뇨병을 연구하는 과학자들은 암컷 쥐를 사용하는 경향이 있다. 그리고, '암수비율 보고기준'과 '논문이 기고된 저널의 임팩트 팩터(impact factor)' 사이에는 아무런 상관관계가 없는 것으로 밝혀졌다고 한다.

※ 참고문헌
1. FlO. et al. eLife 5, e13615 (2016).
2. Sorge, R. E. et al., “Different immune cells mediate mechanical pain hypersensitivity in male and female mice”, Nature Neurosci. 18, 1081–1083 (2015).
3. http://www.nature.com/news/sex-divide-seen-in-mechanism-that-produces-persistent-pain-1.17864
4. http://www.nature.com/news/policy-nih-to-balance-sex-in-cell-and-animal-studies-1.15195
5. http://www.nature.com/news/2010/100316/full/464332b.html
6. Kilkenny, C., Browne, W. J., Cuthill, I. C., Emerson, M. & Altman, D. G., “Improving bioscience research reporting: the ARRIVE guidelines for reporting animal research”, PLoS Biol. 8, e1000412 (2010); http://journals.plos.org/plosbiology/article?id=10.1371/journal.pbio.1000412

※ 출처: http://www.nature.com/news/scientists-still-fail-to-record-age-and-sex-of-lab-mice-1.19500

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양병찬 (약사, 번역가)
서울대학교 경영학과와 동대학원을 졸업하고, 은행, 증권사, 대기업 기획조정실 등에서 일하다가, 진로를 바꿔 중앙대학교 약학대학을 졸업하고 약사면허를 취득한 이색경력의 소유자다. 현재 서울 구로구에서 거주하며 낮에는 약사로, 밤에는 전문 번역가와 과학 리포터로...
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